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煙氣在線設備的檢測技術詳細介紹
2019-9-9

　　煙氣在線設備的檢（jiǎn）測技（jì）術是怎樣的，具體的細節我們（men）會在下麵（miàn）給大（dà）家詳細的介紹一下，在（zài）脫硫脫硝的處理上（shàng）體現。


　　近年（nián）來，霧霾已然成（chéng）為了嚴重影響我國居（jū）民生產生活的“心肺之患”。燃煤是造成霧霾的主要原因，而我國50%的燃煤是（shì）用於發電，因此，要求（qiú）電廠和大型燃（rán）煤（méi）工廠除塵、脫硫、脫硝也就成了環保部長（zhǎng）期以來（lái）治理煙氣的主要發展方向（xiàng）。煙氣（qì）脫硫、脫硝（xiāo）工藝使空氣汙染因子中（zhōng）具有毒性（xìng）的二氧化（huà）硫、氮氧化物成分得以減少，無疑是積極的，也（yě）是的（de）。這也是為什麽國內霧霾頻發（fā），但並沒（méi）有像當年的倫敦那（nà）樣發生毒（dú）霧奪萬人性命慘劇的原因所在。
　　典型電廠鍋爐煙氣處理流程是脫硝在前脫硫在後，脫硝後需要檢（jiǎn）測如NO、NO2（通稱NOX，氮氧化物）、O2及NH3等；而脫硫前（qián）需要檢測SO2、SO3；O2、CO2；粉塵（chén）等。按照常規的做法就是在脫硝出口安裝一套CEMS，除塵器後進脫（tuō）硫塔前安裝一套CEMS，這樣做的好處是煙氣采樣數據上傳（chuán）時間短，容易（yì）實現脫硝的自動控製。以尿素法、LIFAC工藝（yì）等（děng）半幹法脫硫脫氮係統（tǒng）為（wéi）例，其工藝是把堿性物質(石灰石、氫氧化鈉、碳酸氫鈉等等)的溶（róng）液或尿素溶液噴入（rù）爐膛、煙道或噴霧洗滌塔（tǎ）內（nèi）進行脫硫（liú）脫（tuō）氮。這類係統的脫硫、脫硝效率就主要取決於煙氣中SO2和NOx的體積比、反應溫度、吸收劑（jì）的（de）粒度（dù）和停留時（shí）間。
　　在CEMS係統中，抽取法結合紅外（wài）氣體分析技術是主流，微流（liú）紅外技術則是紅外氣體分析技術的主要（yào）發展趨勢。傳統的微音電容傳感器檢測紅外光聲信號的方法存在受水分幹擾、工藝複雜、抗震性差（chà）等缺（quē）點；相較（jiào）而言，微流紅外探測器具有工藝簡單、測量準確、抗震性好等多種優勢，目（mù）前在進口紅外（wài）煙氣分析儀中普遍使用。值得一提的是，國內也有銳意自控（kòng）這種（zhǒng）自主（zhǔ）研發微流紅外氣（qì）體分析技術並將其運用到煙氣分析儀的科技創新企業。
　　不同檢測傳感器的（de）非分光紅外測量（liàng）方法比較
　　在實（shí）際應用中，解決好煙（yān）氣分析問題是脫硫、脫硝係統穩定運行的保障。下文將結合銳意自控的紅外煙氣分析儀（yí）Gasboard-3000，介紹微（wēi）流紅外技術（shù）在煙氣（qì）脫硫（liú）、脫硝效率監測中應用的挑戰及對策，並闡述經過改進的微流紅（hóng）外傳感（gǎn）器（qì）在煙氣檢測中的主要技術優勢（shì）。
1、溫度（dù）對傳感器信號的影響
　　環境（jìng）溫度的變（biàn）化對於紅外氣體（tǐ）分析儀檢測（cè）過程存在較大的影響，它將直接影響紅外光源的穩定，影響紅外輻射的強（qiáng）度，影響測量氣室連續流動的（de）氣樣密度。另一方麵，為減少其他組分對SO2、NO的影響，紅外煙氣分析儀在微流紅外探測器的前端設有窄（zhǎi）帶紅外濾光片，這種濾光片是一種多層的（de）半導體鍍膜，溫度升高會使得濾光片朝長波方（fāng）向偏移，從而進一步（bù）影響SO2、NO的測量結果。特別（bié）是在北方晝夜溫差較（jiào）大的地域，即使設備房（fáng）安裝了空調，也會存在一定的溫（wēn）差。大多數紅外煙（yān）氣分析儀往（wǎng）往采用溫度修正的方法，來解決因（yīn）環境溫度變化導致測量結果變化的問題，但（dàn）這種方法隻能解決部分問題，並不能完全由（yóu）溫度變（biàn）化所帶來的誤差。
　　不同溫度和氣體濃度下的SO2傳（chuán）感器（qì）響應曲線
　　不同溫度（dù）和氣體濃度下（xià）的（de）NO傳感器響應曲線
　　怎樣大限度（dù）的（de）溫度變（biàn）化對測量結果帶來的影響呢？Gasboard-3000內部設置有溫（wēn）控裝置（zhì）及（jí）超溫保護電路，通過對包括濾（lǜ）光片在內的整個傳感器進行整體55℃恒溫處理，同時配合窄溫度範圍溫度修正的方法，為微流紅（hóng）外氣體傳感器設置了“雙（shuāng）重保險”：當外部環境溫度變化時（shí），由於傳感器處於恒溫裝置內部，因此受溫度變化影響極小（xiǎo）；即使有一定的溫（wēn）度波動，也可以通過溫度修正來減少溫（wēn）度漂移，從而保證測量結果的準確性。
2、水分對SO2、NO測量的（de）影響
　　無論是半幹法脫（tuō）硫還是濕法脫硫，脫硫後的煙氣溫度都比（bǐ）較低且含有大量（liàng）水分。水分是影響二氧化硫和氮氧化物測量的主要幹擾物（參考H2O、SO2、NO紅外吸收光譜圖），水分幹擾直接影響了儀器的測量精度。這也是為什麽部分（fèn）紅外氣（qì）體分析儀在實驗室條件（jiàn）下使用標（biāo）準氣檢定時合格，在工業現場（chǎng）測試卻達不到要求的原因。
H2O、SO2、NO紅外吸收光譜圖
　　通常CEMS係統取樣中采取冷幹法脫除水分（fèn），以防止水（shuǐ）分冷凝和水分幹擾，但（dàn）由於排（pái）放工況的（de）變化和冷凝效率的原因，冷凝器的出（chū）口露（lù）點往往存在波動。在高濕低濃度條件下，水分的幹擾往往超過了儀器本身的（de）測量誤差，幹（gàn）擾誤差尤為明（míng）顯。
　　Gasboard-3000在傳統微流紅外傳感器的基礎上，增加了調（diào）水機構（gòu）。它通過將（jiāng）不同溫度下（xià）的（de）飽和空氣依次通入（rù）紅外（wài）傳感器（qì），通過調節調水機構，使（shǐ）得含有非冷凝（níng）水的氣體與N2的信號一致（zhì）。同時通過硬件調節及線性修正，來H2O（氣）對SO2、NOx的幹擾。實（shí）驗表明，通過該方法調節後的傳感器可以滿足各種水分含量條件（jiàn）下的水分（fèn）幹擾，幹擾的程度可控製在5ppm以（yǐ）內。
3、HC化合物對SO2測量的影響
　　除了（le）水分（fèn）幹擾以外，碳氫化合物如焦化廠排放的（de）氣態（tài）汙染物中存（cún）在未燃盡的CH4、C2H6、C3H8等組分，也會對（duì）SO2的測量結果帶（dài）來很大幹（gàn）擾。如下（xià）圖所示，SO2的吸收峰波段為7.28～7.62μm，在該波段CH4的吸收幹擾大，其次是（shì）C3H8和C2H6。
SO2、CH4、C2H6、C3H8的吸收光譜對照圖
　　為減少（shǎo）HC對SO2測量的影響， Gasboard-3000在傳統的（de）微流紅外傳感器基（jī）礎上，設計了帶CH4濾（lǜ）波氣室的SO2傳感器（qì）。實驗表明，通入4000ppm的CH4，碳（tàn）氫（qīng）化合物（wù）對SO2的幹擾不超過4ppm。
帶CH4濾波氣室的SO2傳感器
　　隨（suí）著國家對大氣（qì）環境的重視以（yǐ）及人們對空氣質量要求的提高（gāo）,我國大氣汙染治理行業逐步駛入快車道。作（zuò）為大氣（qì）綜合治理的關鍵設備，煙氣（qì）分析儀在工業（yè）煙（yān）囪廢氣（qì）監測以及脫硫（liú）、脫硝係統的效率（lǜ）監（jiān）測中正發揮著不（bú）可或（huò）缺的監督（dū）與控製作（zuò）用，其應用前（qián）景也日益廣闊（kuò）。也（yě）隨著工業技術的不斷更新完善，計算機應用技術的發展，CEMS係統集成化自動化程度越來越高，可以預見微流紅外技術將來必在環保領域發揮越來越重要的作（zuò）用。
　　以上就是給大家介紹的煙氣在線設備（bèi）檢測技術的分享，如果大家有更多不了解的地方，歡迎大家前來谘（zī）詢。
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